逆变器并联系统中谐波环流的抑制

逆变器中，死区等因素可造成输出电压波形的畸变，而瞬时值反馈调节对这种畸变有很好的校正作用。但在实验中发现，对于大功率逆变器，由于其滤波电感及并机电抗都很小，使得死区等因素可引起很大的谐波环流。瞬时值反馈控制虽然可获得良好的输出波形，但对于这种谐波环流的抑制能力却是非常有限的。本文为研究谐波环流的产生机理及瞬时值反馈控制对谐波环流的抑制作用，建立了基于谐波扰动的逆变器模型。研究表明，波形控制效果较好的瞬时值反馈控制技术，对谐波环流也有较好的抑制作用，而并机电抗将大大影响瞬时值反馈的谐波环流抑制能力。仿真与实验验证了上述结论。     

逆变电源并联的谐波环流抑制研究

在逆变器系统中,滤波电感对死区等因素造成的波形畸变能够有效地抑制.对于大功率的逆变器,当滤波电感及并机电抗都很小时,死区等因素可引起很大的谐波环流.研究了逆变器的基本原理,描述了谐波扰动的双环控制模型,介绍耦合电感抑制谐波环流的方法.在此基础上建立了无互联线逆变电源并联的数学模型.研究表明耦合电感能有效的抑制谐波环流,...     

基于独立光伏系统的三相三电平逆变器

为给二级能量变换结构的光伏电厂提供高效后级逆变器,设计和实现了一台12 kVA逆变器。主电路采用中点位式三电平结构,以IGBT作为主开关器件,以重复控制与瞬时值反馈控制相结合的控制策略产生SPWM波,利用重复控制抑制非线形负载下的电压畸变,利用瞬时值反馈控制改善系统的动态响应过程,输出级采用LC滤波器减少输出电压u的谐波及du/dt,采用软硬件相结合的限流保护方法。装置实验表明,这种逆变器效率和输出波形质量高。     

死区对开环和闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响

在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂的上下两个开关器件产生直通,必须将驱动信号注入若干微秒的死区时间,这会使逆变器输出电压产生谐波电压。通过对基于瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器死区效应造成的谐波电压的分析,建立了死区效应时SPWM逆变器控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对开环与闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。分析结果表明,对于开环控制的SPWM逆变器,随着死区时间增加,逆变器输出基波电压有效值降低,输出电压谐波分量显著增加;对于单电压闭环控制的SPWM逆变器,死区时间对逆变器输出基波电压的影响与负载有关。通过仿真研究验证了理论分析的正确性。     

死区对开环和闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响比较

在SPWM逆变器中,为了防止同一桥臂的上下两个开关器件产生直通,必须将驱动信号注入若干微秒的死区时间,这会使逆变器输出电压产生谐波电压.通过对基于瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器死区效应造成的谐波电压的分析,建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对开环与闭环控制SPWM逆变器输...     

闭环SPWM逆变器死区时间对输出基波电压的影响

针对瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器逆变桥臂控制信号死区时间造成输出谐波电压问题，建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器闭环控制模型，研究了逆变桥臂控制信号死区时间对闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。仿真和实验结果表明，对于采用瞬时输出电压反馈控制技术的SPWM逆变器，其输出电压在空载时随着死区时间的增加而增加，负载电流超过临界电流后其输出电压随死区时间增加而下降；其阻性负载时的外特性曲线是一条先下降后上升的曲线。     

瞬时值反馈控制三相航空静止变流器设计研究

利用瞬时值反馈控制可使电力电子变换器获得较好的动态响应和高质量的输出电压波形。本文针对SVPWM调制的三相航空静止变流器的系统模型特点,在d,q同步坐标系下,采用PI调节器实现了电压瞬时值反馈控制。为了抑制谐波对控制回路的影响,在控制回路中引入零相移低通有限冲击响应(FiniteImpulseResponce,FIR)数字滤波器。仿真和试验表明了该控制方案有效性。     

基于双闭环控制的单相逆变器研究

针对逆变器带非线性负载时畸变电流在逆变器出阻抗上产生谐波压降导致输出电压波形畸变的问题,建立了单相逆变器的数学模型,确定了固定开关频率的电压外环电感电流内环的瞬时值双闭环控制策略,采用单极性倍频调制方式,搭建了以STM32为控制核心的单相逆变器实验样机并进行了相关实验.实验结果表明,在双闭环控制策略控制下逆变器输出电压波形可得到及时补偿,输出电压波形正弦度高,电压谐波含量小.     

基于重复控制策略的高性能逆变器控制器的设计

介绍了一种基于重复控制策略的高性能逆变器控制器,利用瞬时值反馈控制提高系统的动态性能,利用重复控制抑制非线性负载条件下的电压波形畸变,使逆变电源输出电压波形质量得到改善,提高了系统的静态性能。仿真和实验均验证了该控制器能实现高性能的输出特性。     

基于DSP的逆变器重复控制器的设计

介绍了一种基于DSP TMS320LF2407的高性能逆变器控制器,利用瞬时值反馈控制提高系统的动态性能,利用重复控制抑制非线性负载下的电压波形畸变,使逆变电源输出电压波形质量得到改善,提高了系统的静态性能。仿真和实验均验证了该控制器能实现高性能的输出特性。     

具有谐波抑制功能的电网电能质量最优控制方法

电网运行过程中容易受谐波干扰,造成电压畸变、网损过度.为此,提出具有谐波抑制功能的电网电能质量最优控制方法,优化电网电能质量的同时有效抑制谐波干扰.采用分层控制策略,初级控制采用多目标电压无功谐波优化算法获取电压差异数据、电压不稳定性数据、网络损坏率数据、电网谐波数据优化电网电压输出,同时采用模糊PI控制器完成复合电流...     

一种考虑频率偏差的谐波电流检测方法

针对目前的无锁相环谐波检测方法在电网电压畸变和频率偏移时对谐波检测精度变差的问题,提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进谐波检测方法。该方法能在电网含有负序分量、谐波且频率偏移时由电压基波矢量快速、准确地测定电压的频率和相位,为电网不平衡状态下谐波的检测和治理提供可靠的信息。理论推导和仿真结果表明,所提出的改进方法能有效改善电网频率偏移和电压畸变时谐波电流的检测精度。     

一种牵引变电所无功和谐波补偿电流综合检测方法

针对电气化铁道存在的无功、负序等问题,结合通用瞬时无功功率理论,提出了一种基于平衡变压器的电源电压同步参考坐标矢量变换的变电所无功和谐波检测方法。该检测方法无需锁相环,计算方法简单,为潮流控制器实施变电所无功和负序综合治理提供了新的有效途径。最后分别从电源对称和畸变两种条件下进行了对比分析,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于载波移相并联的直驱风力发电并网变流器控制策略

直驱风力发电变流器需要全功率变流器,其网侧变流器设计要求低谐波输出、宽电压工作范围、高可靠性及快速的动态响应能力。受现有功率器件及其开关频率、发热等条件制约,采用单模块的变流器难以满足系统要求,因此采用载波移相并联作为并网变流器,使系统冗余性增强、输出电流控制的等效开关频率和采样频率都得到了提高,输出滤波电感的压降减小,提高了系统动态响应能力。针对载波移相并联变流器的环流问题,通过对载波移相并联系统环流数学模型的分析,提出了一种可以有效抑制环流同时改善系统动态性能的总电流输出外环加环流控制环的控制策略。仿真和实验结果验证了所提控制方案的可行性和有效性。     

电网电压不平衡下三相电压型变流器直流侧脉动电压的消除策略

在电力系统运行过程中,电压不平衡导致三相电压型变流器(VSC)直流侧产生二次脉动电压,映射到VSC输出端电压形成三次谐波和基波负序电压,影响输出电压品质,并有可能造成变流器过电流。对此,提出在电压环中加入带阻滤波器来滤除二次谐波电压的方法。但受电磁暂态过程影响,输出电压品质仍不理想,通过优化开关函数的办法,达到彻底消除三次谐波的效果。根据瞬时功率平衡原理,设计基波负序电压前馈控制,使电网负序电压全部降落在自耦变压器漏感和滤波器阻抗上,提高了变流器的运行性能。通过仿真试验验证了该方法的正确性。     

一种逆变器多环控制技术

提出了一种逆变器多环控制技术,该方案在电流环和瞬时电压环之外附加了一个重复控制环。在实现输出电压解耦和扰动电流补偿后,根据无差拍原理设计的电流环和瞬时电压环控制器使逆变器达到了很快的动态响应速度,位于外层的重复控制器则提高了稳态精度。该方案在一台基于DSPTMS320F240控制系统的PWM逆变器上得到验证。     

直接计算法在有源电力滤波器中应用的仿真研究

根据直接计算法的计算公式,提出了直接计算法的谐波电流检测框图:根据此谐波电流检测框图,利用Matlab的Simulink模块库,建立了直接计算法的Matlab仿真模型.仿真研究发现:若电源电压无畸变,当负载电流处于稳定状态时,直接计算法能够准确地计算出需要补偿的谐波及无功电流,当负载电流处于变化状态时,直接计算法具有较好的动态性能;电源电压畸变对直接计算法的检测精度的影响较大;电源频率变化对直接计算法检测精度的影响很小.当电源电压发生畸变时,可以采用锁相环电路获得与电源电压同步的正弦信号.     

非理想电源下并联有源滤波器的空间矢量控制

由于非理想电源三相电压畸变且不对称,含有大量负序分量,使传统谐波电流检测法ip-iq法产生误差,因此需要提取出a相电压的正序分量.改进的瞬时对称分量法利用三相电压的瞬时值构造一个无延迟的旋转相量,以复数的形式直接计算a相电压的正序值,与ip-iq法结合能准确得到指令电流,再结合经典的空间矢量控制实现了补偿电流的跟踪.MATLAB仿真结果表明,改进的瞬时对称分量法准确检测出了a相电压正序分量,SVPWM控制效果良好.     

基于瞬时无功功率的改进型谐波电流检测法

为了改善传统的有源电力滤波器(APF)的快速检测和实时补偿性能,提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进型ip、iq检测法。该方法通过建模和分析,用简单的积分、延时和增益环节代替传统的低通滤波器,将检测方法总延时从1个电源周期减少到1/6个电源周期。该方法还可推广应用到单相电路、三相四线制和三相不平衡负载等场合。运用MATLAB软件进行仿真的结果表明:该方法在电网电压对称有畸变或对称无畸变时都能跟踪谐波,准确检测出谐波和无功电流,并可将每个电源周期的检测方法总延时从0.02s减少到约0.0033s,从而验证了该方法满足电力系统中APF的实时测量要求。